JP2011131630A

JP2011131630A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2011131630A
Application number: JP2009290570A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 武佐藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-07-07

Abstract

【課題】低外気温時における空調の暖房負荷を低減させつつ、優れた除湿性能を有し、デフ吹出口とフット吹出口からの風量比を制御することができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車室内の内気をフット吹出口１５へと連通する第１送風路６０ａと、第１送風路６０ａに送風する第１送風装置３０と、第１送風装置３０の送風を過熱する第１加熱用熱交換器５０ａと、車室内の外気をデフ吹出口１６へと連通する第２送風路６１ａと、第２送風路６１ａに送風する第２送風装置３２と、第２送風装置３２の送風を過熱する第２加熱用熱交換器５０ｂと、第１送風装置３０及び第２送風装置３２のそれぞれの風量を制御して、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される送風の配風比を制御する送風装置制御部３５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に、内気通路と外気通路を仕切って区分けした２層構造の車両用空調装置に関する。

車両用空調装置において、低外気温時に暖房負荷低減のために内気循環させながら外気を導入する２層構造の車両用空調装置がある（例えば、特許文献１参照。）。２層構造の車両用空調装置は、車室内へ空気を導く通路を２つに仕切り、それぞれの通路にファンを設置するものである。そして、この２層構造の車両用空調装置は、一方の通路の空気下流位置にデフロスタ（デフ）吹出口を設け、他方の通路の空気下流位置にフット（足元）吹出口を設けられている。このような２層構造の車両用空調装置によって、比較的低湿な外気を導入加熱しデフ吹出口から吹き出させて防曇効果を得ると共に、暖房能力を向上させるために内気循環によって暖房負荷の低い内気を導入加熱しフット吹出口から吹き出させる吹き出しモードを２層流モードという。

上述した特許文献１に記載の２層構造の車両用空調装置は、空調空気の通路を内気が送風される内気側通路と外気が送風される外気側通路とに区画形成するので、大幅に変化する内気と外気の風量割合を２層流モードの中で成立させることは設計上問題があった。

そこで、大幅に変化する内気と外気の風量割合を２層流モードの中で成立させるために、フットデフロスタ吹出モードとフット吹出モードの風量割合を所望の値に設定する提案がされている（例えば、特許文献２参照。）。この提案では、最大暖房状態とする場合に、フット吹出モードでの２層流モードが設定される。このフット吹出モードでの２層流モードにおいて、外気を加熱した空調風は、デフロスタ吹出口へ流れ込むだけでなく、内気側通路と外気側通路とを連通する連通路を通って、フット吹出口にも流れ込むようになっている。このように、外気を加熱した空調風がフット吹出口にも流れ込むのでは、２層流モードの本来の効果としての、内気循環によって暖房負荷の低い内気を導入加熱し、フット吹出口から吹き出される空量風の温度を向上させるという効果を低下させることになってしまう問題がある。

特開平５−１２４４２６号公報特開平１０−１０９５２０号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、低外気温時における空調の暖房負荷を低減させつつ、優れた除湿性能を有し、デフ吹出口とフット吹出口からの風量比を制御することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

本願発明の一態様によれば、車室内の内気をフット吹出口へと連通する第１送風路と、第１送風路に送風する第１送風装置と、第１送風装置の送風を過熱する第１加熱用熱交換器と、車室内の外気をデフ吹出口へと連通する第２送風路と、第２送風路に送風する第２送風装置と、第２送風装置の送風を過熱する第２加熱用熱交換器と、第１送風装置及び第２送風装置のそれぞれの風量を制御して、フット吹出口及びデフ吹出口から吹き出される送風の配風比を制御する送風装置制御部とを備える車両用空調装置であることを要旨とする。

本発明によれば、低外気温時における空調の暖房負荷を低減させつつ、優れた除湿性能を有し、デフ吹出口とフット吹出口からの風量比を制御することができる車両用空調装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置の概略図である。本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置の空調モードを示す表である。図３（ａ）は、図３（ｂ）に示すＡ−Ａ線における模式的断面図であり、図３（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用空調装置の模式的平面図である。図４（ａ）は、図４（ｂ）に示すＡ−Ａ線における模式的断面図で空調空気の流れを示す概略図であり、図４（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用空調装置の空調空気の流れを示す模式的平面図である。本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置の概略図である。本発明の第４の実施の形態に係る車両用空調装置の概略図である。本発明の第５の実施の形態に係る車両用空調装置の概略図である。

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａは、図１に示すように、車室内の内気をフット吹出口１５へと連通する第１送風路６０ａと、第１送風路６０ａに送風する第１送風装置３０と、第１送風装置３０の送風を過熱する第１加熱用熱交換器（ヒーターコア）５０ａと、車室内の外気をデフ吹出口１６へと連通する第２送風路６１ａと、第２送風路６１ａに送風する第２送風装置３２と、第２送風装置３２の送風を過熱する第２加熱用熱交換器（ヒーターコア）５０ｂと、第１送風装置３０及び第２送風装置３２のそれぞれの風量を制御して、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される送風の配風比を制御する送風装置制御部３５とを備える。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａは、第１送風路６０ａに車室内の内気を導入する第１内気取り入れ口１０及び車室外の外気を導入する第１外気取り入れ口１１を併設し、第１内気取り入れ口１０から導入される内気と第１外気取り入れ口１１から導入される外気との比率を選択的に切替可能な内外気切替装置２０と、内外気切替装置２０が設けられた第１送風路６０ａに配置され、第１加熱用熱交換器５０ａの上流位置で送風を冷却する冷却用熱交換器（エバポレータ）４０と、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂの下流位置で第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを連通する第１連通路９０と、第１連通路９０に設けられ、第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとの連通を制御する第１エアミックスドア（第１連通制御装置）２２とを更に備える。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａは、第２送風路６１ａに車室外の外気を導入する第２外気取り入れ口１２を備える。

第１内気取り入れ口１０は、車両用空調装置１ａ内に内気を導入するために開口している取り入れ口である。第１外気取り入れ口１１は、車両用空調装置１ａ内に外気を導入するために開口している取り入れ口である。第１内気取り入れ口１０及び第１外気取り入れ口１１の近傍には、内外気切替装置２０が設けられている。内外気切替装置２０は、第１内気取り入れ口１０及び第１外気取り入れ口１１を閉塞することが可能である。内外気切替装置２０は、第１外気取り入れ口１１を閉塞することで第１内気取り入れ口１０からの内気のみを導入させる制御をすることができ、また、第１内気取り入れ口１０を閉塞することで第１外気取り入れ口１１からの外気のみを導入させる制御をすることができる。また、内外気切替装置２０は、第１内気取り入れ口１０及び第１外気取り入れ口１１のいずれも閉塞しないで、第１内気取り入れ口１０及び第１外気取り入れ口１１の開口度を調整することで内気と外気との比率を選択的に切替することが可能である。

第２外気取り入れ口１２は、第１外気取り入れ口１１とは別に外気を車両用空調装置１ａ内に導入するために開口している取り入れ口である。第２外気取り入れ口１２には、第２外気取り入れ選択装置２１が設けられている。第２外気取り入れ選択装置２１は、第２外気取り入れ口１２を閉塞することが可能であり、第２外気取り入れ口１２を閉塞することで第２外気取り入れ口１２からの外気の導入を遮断することができる。また、第２外気取り入れ選択装置２１が第２外気取り入れ口１２を開口した場合には、第２外気取り入れ口１２から外気を導入させることができる。

第１送風装置３０は、内外気切替装置２０の下流位置に設けられ、車室内に向かって空気流を発生させるブロワファン等である。第１送風装置３０は、ブロワモータ３１によって回転させられることで空気流を発生させる。第１送風装置３０によって発生させられた空気流は、内外気切替装置２０によって選択的に導入された内気及び外気を冷却用熱交換器４０に向かって送風させる。

第２送風装置３２は、第２外気取り入れ選択装置２１の下流位置に設けられ、車室内に向かって空気流を発生させるブロワファン等である。第２送風装置３２によって発生させられた空気流は、第２外気取り入れ口１２から導入された外気を、ダクト７０を通過させ、第２加熱用熱交換器５０ｂに向かって送風させる。

第２送風装置３２の下流位置には、塵やゴミ等が第２加熱用熱交換器５０ｂへ進入することを防ぐ集塵用のフィルタ(図示せず)が設けられている。このフィルタは、第２送風装置３２の上流位置に設けても構わないし、複数であっても構わない。

第１送風装置３０及び第２送風装置３２は、送風装置制御部３５によってそれぞれ送風の風量が制御されている。送風装置制御部３５は、第１送風装置３０及び第２送風装置３２の各ブロワモータに対する印加電圧を制御する等によって風量を制御する。そして、送風装置制御部３５は、第１送風装置３０及び第２送風装置３２からの風量を制御することで、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される送風の配風比を制御することができる。

第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂは、エンジン等の発熱により温められた媒体を利用して、内気及び外気と熱交換させることにより温風を発生させる装置である。第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂは、一体の加熱用熱交換器５０として用いることができる。加熱用熱交換器５０は、冷却用熱交換器４０の下流位置で第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとが隣接している箇所に設けられ、第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとに渡って配置されている。

冷却用熱交換器４０は、蒸発による気化熱を利用した冷却装置である。冷却用熱交換器４０は、第１送風装置３０によって送風された内気及び外気を冷却する。冷却用熱交換器４０の上流位置には、塵やゴミ等が冷却用熱交換器４０へ進入することを防ぐ集塵用のフィルタ４１が設けられている。

第１送風路６０ａは、第１送風装置３０によって送風され、冷却用熱交換器４０及び第１加熱用熱交換器５０ａを通過した空調空気を乗員の足元に吹き出させるフット吹出口１５へと連通する送風路である。

第２送風路６１ａは、第２外気取り入れ口１２から導入された外気が第２送風装置３２によって第２加熱用熱交換器５０ｂへ送風され、第２加熱用熱交換器５０ｂを通過した空調空気を車室内のウインドガラスに吹き出させるデフ吹出口１６へと連通する送風路である。

第２送風路６１ａには、第２外気取り入れ口１２から導入された外気が第２送風装置３２によって第２加熱用熱交換器５０ｂへと送風される経路となるダクト７０を用いることができる。ダクト７０は、第１送風装置３０で発生させられる空気流の方向に沿って吹き出すように設定されている。

第１エアミックスドア２２は、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂ（加熱用熱交換器５０）の下流位置で第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを連通する第１連通路９０に設けられ、第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとの連通を制御する。第１エアミックスドア２２は、板状のドアやシャッター等であり、第１連通路９０を閉塞及び開放を選択することが可能な形状であればよい。

第１エアミックスドア２２は、第１連通路９０を閉塞することで、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂの下流位置における第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを仕切ることができる。第１エアミックスドア２２で第１連通路９０を閉塞することで、２層の流路が形成され２層流モードとなる。また、第１エアミックスドア２２は、第１連通路９０を開放して連通させることで、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂの下流位置における第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを合流させることができる。

車両用空調装置１ａには、乗員の足元に空調空気を吹き出すフット吹出口１５、車室内のウインドガラスに空調空気を吹き出すデフ吹出口１６、乗員の上半身側に向けて空調空気を吹き出すベント吹出口１７が設けられている。

以下に、車両用空調装置１ａの空調モードについて、図２を参照して説明する。車両用空調装置１ａの空調モードは、例えば、ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフフットモード１、デフフットモード２、デフモードの６種類のモードからなる。

ベントモードは、ベント吹出口１７から１００％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、ベント吹出ドア（図示せず）のみが開放される。バイレベルモードは、ベント吹出口１７から６０％、フット吹出口１５から４０％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、ベント吹出ドア及びフット吹出ドア（図示せず）が開放される。フットモードは、フット吹出口１５から１００％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、フット吹出ドアのみが開放される。デフフットモード１は、フット吹出口１５から８５％、デフ吹出口１６から１５％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、フット吹出ドア８０及びデフ吹出ドア（図示せず）が開放される。デフフットモード２は、フット吹出口１５から６０％、デフ吹出口１６から４０％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、フット吹出ドア及びデフ吹出ドアが開放される。デフモードは、デフ吹出口１６から１００％の配風比の空調空気が吹き出されるモードであり、デフ吹出ドアのみが開放される。

車両用空調装置１ａにおいて、２層流モードで運転するのは、少なくともデフフットモード１及びデフフットモード２の２モードでの動作時である。デフフットモード１及びデフフットモード２は、暖房運転時に選択されるが、特に外気が低温である場合であって、最大暖房運転時にはデフフットモード２が選択される。

以下に、車両用空調装置１ａの２層流モードでの運転について説明する。車両用空調装置１ａにおいて、２層流モードで運転するのは、例えば、低外気温時であって最大暖房運転時である。

２層流モードでの内外気切替装置２０は、第１外気取り入れ口１１を閉塞して、第１内気取り入れ口１０からの内気のみを導入させる制御を行う。

２層流モードでの第２外気取り入れ選択装置２１は、第２外気取り入れ口１２を開放して、第２外気取り入れ口１２から外気を導入させる制御を行う。

２層流モードでの第１エアミックスドア２２は、閉じる制御を行い、第１連通路９０を閉塞し、加熱用熱交換器５０の下流位置における第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを仕切って２層流にする。

２層流モードでの第１送風装置３０及び第２送風装置３２は、送風装置制御部３５によって、それぞれ個別制御される。例えば、デフフットモード１である場合には、フット吹出口１５から８５％、デフ吹出口１６から１５％の配風比の空調空気が吹き出されるように、送風装置制御部３５は、第１送風装置３０及び第２送風装置３２への印加電圧を制御して、第１送風装置３０及び第２送風装置３２からの風量を制御する。また、デフフットモード２である場合には、フット吹出口１５から６０％、デフ吹出口１６から４０％の配風比の空調空気が吹き出されるように、送風装置制御部３５は、第１送風装置３０及び第２送風装置３２への印加電圧を制御して、第１送風装置３０及び第２送風装置３２からの風量を制御する。

２層流モードでの内気は、第１送風装置３０によって発生させられた空気流によって送風され、冷却用熱交換器４０へ向かう。そして、２層流モードで冷却用熱交換器４０を通過した内気は、第１加熱用熱交換器５０ａへと向かう。冷却用熱交換器４０を通過した後に、加熱用熱交換器５０へと向かう２層流モードでの内気は、第２外気取り入れ口１２から取り入れられてダクト７０を経由してきた外気と合流せずに、フット吹出口１５から吹き出される。

２層流モードでの第２外気取り入れ口１２から取り入れられた外気は、第２送風装置３２によって発生させられた空気流によって送風され、ダクト７０を通ることで冷却用熱交換器４０を通過せずに、第２加熱用熱交換器５０ｂへと向かう。ダクト７０を経由してきた外気は、第１連通路９０を第１エアミックスドア２２により遮断されているので、内気と合流しない。そして、第２加熱用熱交換器５０ｂを通過した外気は、デフ吹出口１６から吹き出される。

第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａによれば、送風装置制御部３５によって第１送風装置３０及び第２送風装置３２の風量をそれぞれ個別制御することで、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される空調空気の配風比を制御することができる。フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される空調空気の配風比を制御することで、空調制御の自由度を向上させることができる。

また、第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａによれば、低外気温時において２層流モードで運転する場合、内気循環で暖房にかかる負荷を低減させることが可能であり、且つ、第２外気取り入れ口１２から低湿度の外気を導入し、第２加熱用熱交換器５０ｂを通過後に、デフ吹出口１６からのみ排出する制御を行うことで、外気を窓曇りを防止に用いるためだけに利用することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る車両用空調装置１ｂは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、図１で示した車両用空調装置１ａと比して、第２送風路６１ｂは、第２外気取り入れ口１２から冷却用熱交換器４０をバイパスするダクト（バイパスダクト）７０を経由し、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂ（加熱用熱交換器５０）を通過した空調空気を車室内のウインドガラスに吹き出させるデフ吹出口１６へと連通する送風路である点が異なる。第２の実施の形態においては、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂが一体となっている加熱用熱交換器５０であるとして説明する。

また、第２の実施の形態に係る車両用空調装置１ｂは、加熱用熱交換器５０の上流側で第１送風路６０ａと第２送風路６１ｂとを連通する第２連通路９１に設けられ、第１送風路６０ａと第２送風路６１ｂとの連通を制御する第２エアミックスドア（第２連通制御装置）２３と、冷却用熱交換器４０の下流側で加熱用熱交換器５０を経由しない送風路に設けられ、加熱用熱交換器５０を経由しない送風路を連通させるか否かを制御する第３エアミックスドア（第３連通制御装置）２４とを更に備える点が異なる。その他に関しては、実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。

第２エアミックスドア２３は、開いた状態（図３（ａ）点線位置）にすることで、第２連通路９１を閉塞することができる。第２エアミックスドア２３で第２連通路９１を閉塞することで、加熱用熱交換器５０の上流位置において、第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを仕切ることができる。また、第２エアミックスドア２３は、閉じた状態（図３（ａ）実線位置）にすることで、加熱用熱交換器５０へ流入する空気流れを上流位置で閉塞することができる。

車両用空調装置１ｂには、冷却用熱交換器４０の下流位置で加熱用熱交換器５０を経由しない送風路に、この加熱用熱交換器５０を経由しない送風路を連通させるか否かを制御する第３エアミックスドア２４が設けられている。

第２エアミックスドア２３及び第３エアミックスドア２４は、冷却用熱交換器４０で冷却し、除湿を行った後に、加熱用熱交換器５０へ行く空調空気の比率を制御する。具体的には、第２エアミックスドア２３を閉じて加熱用熱交換器５０へ行く空気を遮断し、第３エアミックスドア２４を開けば、加熱用熱交換器５０へは空調空気が全く行かないことになり、最大の冷房とすることができる。逆に、第３エアミックスドア２４を閉じて、第２エアミックスドア２３を開けば、全部の空調空気が加熱用熱交換器５０へ行くことになり、最大の暖房とすることができる。このように、第２エアミックスドア２３及び第３エアミックスドア２４を連動させて開口度を制御することによって、加熱用熱交換器５０へ向かう空調空気の比率を制御することができる。

車両用空調装置１ｂには、乗員の足元に空調空気を吹き出すフット吹出口１５、車室内のウインドガラスに空調空気を吹き出すデフ吹出口１６、乗員の上半身側に向けて空調空気を吹き出すベント吹出口１７が設けられている。フット吹出口１５には、足元に吹き出す空調空気を制御するフット吹出ドア８０が設けられている。デフ吹出口１６には、ウインドガラスに吹き出す空調空気を制御するデフ吹出ドア８１が設けられている。ベント吹出口１７には、上半身側に向けて吹き出す空調空気を制御するベント吹出ドア８２が設けられている。

車両用空調装置１ｂにおいて、２層流モードで運転するのは、少なくともデフフットモード１及びデフフットモード２の２モードでの動作時である。デフフットモード１及びデフフットモード２は、暖房運転時に選択されるが、特に外気が低温である場合であって、最大暖房運転時にはデフフットモード２が選択される。

以下に、車両用空調装置１ｂの２層流モードでの運転について、図４（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。車両用空調装置１ｂにおいて、２層流モードで運転するのは、例えば、低外気温時であって最大暖房運転時である。

２層流モードでの空気取り入れ口の状態を、図４（ｂ）を用いて示す。内外気切替装置２０は、第１外気取り入れ口１１を閉塞して、第１内気取り入れ口１０からの内気のみを導入させる制御を行う。また、第２外気取り入れ選択装置２１は、第２外気取り入れ口１２を開放して、第２外気取り入れ口１２から外気を導入させる制御を行う。

２層流モードでの空気吹出口の状態を、図４（ａ）を用いて示す。フット吹出口１５は、フット吹出ドア８０が開く制御がなされ、開放される。また、デフ吹出口１６は、デフ吹出ドア８１が開く制御がなされ、開放される。また、ベント吹出口１７は、ベント吹出ドア８２が閉じる制御がなされ、閉塞される。

２層流モードでの第１エアミックスドア２２、第２エアミックスドア２３、第３エアミックスドア２４の状態を、図４（ａ）を用いて示す。第１エアミックスドア２２は、閉じる制御を行い、第１連通路９０を閉塞し、加熱用熱交換器５０の下流位置における第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを仕切って２層流にする。第２エアミックスドア２３は、開く制御を行い、第２連通路９１を閉塞し、加熱用熱交換器５０の上流位置における第１送風路６０ａと第２送風路６１ａとを仕切って２層流にする。第３エアミックスドア２４は、第２エアミックスドア２３と相反する制御を行うので、閉じる制御を行い、全部の空調空気が加熱用熱交換器５０へと向かうようにする。

２層流モードでの内気は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１送風装置３０によって発生させられた空気流によって送風される。２層流モードで冷却用熱交換器４０を通過した内気は、図４（ａ）に示すように、第２エアミックスドア２３が開いていて、第３エアミックスドア２４が閉じていることで加熱用熱交換器５０へと向かう。冷却用熱交換器４０を通過した後に、加熱用熱交換器５０へと向かう２層流モードでの内気は、第２エアミックスドア２３によって第２連通路９１が閉塞されているので、第２外気取り入れ口１２から取り入れられ、ダクト７０を経由してきた外気と合流しない。そして、２層流モードで加熱用熱交換器５０を通過した内気は、フット吹出ドア８０が開くように制御が行われていて開放されているフット吹出口１５から吹き出される。加熱用熱交換器５０を通過した後に、フット吹出口１５へと向かう２層流モードでの内気は、第１エアミックスドア２２によって第１連通路９０が閉塞されているので、加熱用熱交換器５０を通過した外気と合流しない。

２層流モードでの第２外気取り入れ口１２から取り入れられた外気は、図４（ｂ）に示すように、第２送風装置３２によって発生させられた空気流によって送風される。２層流モードでの外気は、ダクト７０を通ることで冷却用熱交換器４０を通過せずに加熱用熱交換器５０へと向かう。ダクト７０を経由してきた外気は、第１エアミックスドア２２及び第２エアミックスドア２３により遮断されているので、内気と合流しない。そして、加熱用熱交換器５０を通過した外気は、デフ吹出ドア８１が開くように制御が行われていて開放されているデフ吹出口１６から吹き出される。

このように構成された第２の実施の形態に係る車両用空調装置１ｂでも、第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａと同様の効果を得ることができる。

また、第２の実施の形態に係る車両用空調装置１ｂは、第１送風路６０ａの冷却用熱交換器４０と加熱用熱交換器５０の間と、第２送風路６１ａであるダクト７０の第２外気取り入れ選択装置２１と加熱用熱交換器５０の間とに、連通する第２連通路９１と第２連通路９１を開閉する第２エアミックスドア２３が設けられている。これらによって、第２エアミックスドア２３を調整し第２連通路９１を連通状態にしつつ加熱用熱交換器５０への送風路を閉塞しない状態にし、第２外気取り入れ選択装置２１を調整し第２外気取り入れ口１８を閉塞することで、第１送風装置３０で送風した送風空気を加熱用熱交換器５０全面に送風することが可能となる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置１ｃは、図５に示すように、図１で示した車両用空調装置１ａと比して、加熱用熱交換器５０の上流位置に設けられ、加熱用熱交換器５０において第１送風路６０ａから導入される送風面積と第２送風路６１ａから導入される送風面積とを制御する第４エアミックスドア２７と、加熱用熱交換器５０の下流位置に設けられ、加熱用熱交換器５０において第１送風路６０ａに対して送風する送風面積と第２送風路６１ａに対して送風する送風面積とを制御する第５エアミックスドア２８とを更に備える点が異なる。その他に関しては、第1の実施の形態と実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。

第４エアミックスドア２７は、図５に示すように、２７ａの状態から２７ｃの状態まで変動させて、第１送風路６０ａ及び第２送風路６１ａから導入する加熱用熱交換器５０の送風面積を変動させることができる。第４エアミックスドア２７が第２送風路６１ａを閉じた２７ａの状態では、第２送風路６１ａからの送風を加熱用熱交換器５０に導入することを防いで、第１送風路６０ａからの送風のみを加熱用熱交換器５０に導入する。第４エアミックスドア２７が２７ｂ，２７ｃの状態では、第１送風路６０ａ及び第２送風路６１ａからの送風を加熱用熱交換器５０に導入することができる。第４エアミックスドア２７は、２７ｂの状態では、第２送風路６１ａから導入する加熱用熱交換器５０の送風面積を２７ｃの状態より小さくなる。

第５エアミックスドア２８は、図５に示すように、２８ａの状態から２８ｂの状態まで変動させることができる。第５エアミックスドア２８が２８ａの状態の場合は、第１送風路６０ａへ送風する加熱用熱交換器５０の送風面積を大きくした状態であり、加熱用熱交換器５０からの送風を第１送風路６０ａに対して優先する状態である。第５エアミックスドア２８が２８ｂの状態の場合は、第２送風路６１ａへ送風する加熱用熱交換器５０の送風面積を大きくした状態であり、加熱用熱交換器５０からの送風を第２送風路６１ａに対して優先する状態である。

第４エアミックスドア２７及び第５エアミックスドア２８の動作について説明する。

第４エアミックスドア２７は、２層流モードでは、第２送風路６１ａから外気を加熱用熱交換器５０に導入させるために、２７ｂ又は２７ｃの状態が選択される。第４エアミックスドア２７は、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６からの風量比の変化に応じて、加熱用熱交換器５０の送風面積を変化させるために２７ｂ又は２７ｃの状態を選択する。第４エアミックスドア２７が２７ｂの状態となるのは、例えば、図２の表で示したように、デフ吹出口１６から少なめの配風比で空調空気が吹き出されるデフフットモード１のときである。第４エアミックスドア２７が２７ｃの状態となるのは、例えば、デフ吹出口１６から多めの配風比で空調空気が吹き出されるデフフットモード２のときである。

第４エアミックスドア２７は、２層流モード以外では、第２送風路６１ａを閉じた２７ａの状態が選択され、第２送風路６１ａからの送風が加熱用熱交換器５０に導入するのを防ぐ。

第５エアミックスドア２８は、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６からの風量比の変化に応じて、加熱用熱交換器５０からの送風面積を変化させるために２８ａ又は２８ｂの状態を選択する。第５エアミックスドア２８は、フット吹出口１５からの配風比が多い空調モードが選択された場合には、２８ａの状態が選択される。また、第５エアミックスドア２８は、デフ吹出口１６からの配風比が多い空調モードが選択された場合には、２８ｂの状態が選択される。

このように構成された第３の実施の形態に係る車両用空調装置１ｃでも、第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａと同様の効果を得ることができる。

また、第３の実施の形態に係る車両用空調装置１ｃによれば、フット吹出口１５から吹き出し量が多い空調モードが選択された場合には、加熱用熱交換器５０において第２送風路６１ａから導入される送風（外気）の送風面積を小さくするように第４エアミックスドア２７を２７ｂの状態に制御し、加熱用熱交換器５０において第２送風路６１ａに対して送風する送風面積を小さくするように第５エアミックスドア２８を２８ａの状態に制御することで、フット吹出口１５から吹き出す空調の暖房性能を向上させることができる。

つまり、第３の実施の形態に係る車両用空調装置１ｃは、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６からの風量比の変化に応じて第４エアミックスドア２７及び第５エアミックスドア２８を制御して、加熱用熱交換器５０の送風面積を変化させることができるので、暖房性能を向上させることが可能となる。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る車両用空調装置１ｄは、図６に示すように、図２で示した車両用空調装置１ｂと比して、加熱用熱交換器５０の上流位置で第２エアミックスドア２３の下流位置に設けられ、加熱用熱交換器５０において第１送風路６０ａから導入される送風面積と第２送風路６１ａから導入される送風面積とを制御する第４エアミックスドア２７と、加熱用熱交換器５０の下流位置に設けられ、加熱用熱交換器５０において第１送風路６０ａに対して送風する送風面積と第２送風路６１ａに対して送風する送風面積とを制御する第５エアミックスドア２８とを更に備える点が異なる。その他に関しては、第２の実施の形態と実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。

第４エアミックスドア２７及び第５エアミックスドア２８は、第３の実施の形態と実質的に同様であるので、重複する記載を省略する。

第４の実施の形態に係る車両用空調装置１ｄによれば、第１送風路６０ａの冷却用熱交換器４０と加熱用熱交換器５０の間と、第２送風路６１ａであるダクト７０の第２外気取り入れ選択装置２１と加熱用熱交換器５０の間とに、連通する第２連通路９１と第２連通路９１を開閉する第２エアミックスドア２３が設けられている。このため、２層流モード以外で動作する場合は、第２エアミックスドア２３を調整し第２連通路９１を連通状態にしつつ加熱用熱交換器５０への送風路を閉塞しない状態にして、第２外気取り入れ選択装置２１を調整し第２外気取り入れ口１８を閉塞することで、第１送風装置３０で送風した送風空気を加熱用熱交換器５０全面に送風可能となる。このとき、第４エアミックスドア２７及び第５ミックスドア２８は、加熱用熱交換器５０への送風の抵抗とならないために、２７ｃ、２８ｂの状態が選択され、第１送風路６０ａからの送風を加熱用熱交換器５０に導入させる。

このように構成された第４の実施の形態に係る車両用空調装置１ｄでも、第１〜３の実施の形態に係る車両用空調装置１ａ〜１ｃと同様の効果を得ることができる。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅは、図５に示すように、車室内の内気をフット吹出口１５へと連通する第１送風路６０ｂと、第１送風路６０ｂに送風する第１送風装置３０と、第１送風装置３０の送風を過熱する第１加熱用熱交換器５０ａと、車室内の外気をデフ吹出口１６へと連通する第２送風路６１ｂと、第２送風路６１ｂに送風する第２送風装置３２と、第２送風装置３２の送風を過熱する第２加熱用熱交換器５０ｂと、第１送風装置３０及び第２送風装置３２のそれぞれの風量を制御して、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される送風の配風比を制御する送風装置制御部３５とを備える。

また、本発明の第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅは、第２送風路６０ｂに車室内の内気を導入する第１内気取り入れ口１０及び車室外の外気を導入する第１外気取り入れ口１１を併設し、第１内気取り入れ口１０から導入される内気と第１外気取り入れ口１１から導入される外気との比率を選択的に切替可能な内外気切替装置２０と、内外気切替え装置２０が設けられた第１送風路６０ｂに配置され、第１加熱用熱交換器５０ａの上流位置で送風を冷却する冷却用熱交換器４０と、第１加熱用熱交換器５０ａ及び第２加熱用熱交換器５０ｂの下流位置で第１送風路６０ｂと第２送風路６１ｂとを連通する第１連通路９０と、第１連通路９０に設けられ、第１送風路６０ｂと第２送風路６１ｂとの連通を制御する第１エアミックスドア２２とを更に備える。

また、本発明の第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅは、第１送風路６０ｂに車室内の内気を導入する第２内気取り入れ口１８を備える。

第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅについては、第１の実施の形態に係る車両用空調装置１ａと実質的に同様な箇所についての記載を省略する。

第２内気取り入れ口１８は、第１内気取り入れ口１０とは別に内気を車両用空調装置１ｅ内に導入するために開口している取り入れ口である。第２内気取り入れ口１８には、第２内気取り入れ選択装置２６が設けられている。第２内気取り入れ選択装置２６は、第２内気取り入れ口１８を閉塞することが可能であり、第２内気取り入れ口１８を閉塞することで第２内気取り入れ口１８からの内気の導入を遮断することができる。また、第２内気取り入れ選択装置２６が第２内気取り入れ口１８を開口した場合には、第２内気取り入れ口１８から内気を導入させることができる。

以下に、第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅの２層流モードでの運転について説明する。車両用空調装置１ｅにおいて、２層流モードで運転するのは、例えば、低外気温時であって最大暖房運転時である。

第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅにおいて、２層流モードでの使用する場合は、まず、内外気切替装置２０によって第１内気取り入れ口１０と第１外気取り入れ口１１との開口度を調整し、第１外気取り入れ口１１から外気を導入し、第２内気取り入れ口１８から内気を導入する。

第１外気取り入れ口１１から導入された外気は、第１送風装置３０によって発生させられた空気流によって送風され、冷却用熱交換器４０へと向かう。冷却用熱交換器４０を通過した外気は、第１加熱用熱交換器５０ａへと向かう。そして、第１加熱用熱交換器５０ａを通過した外気は、開放されているデフ吹出口１６から吹き出される。

一方、第２内気取り入れ口から導入された内気は、第２送風装置３２によって発生させられた空気風によって送風される。第２内気取り入れ口１８から導入された内気は、ダクト７０を通り、第２加熱用熱交換器５０ｂへと向かう。そして、第２加熱用熱交換器５０ｂを通過した内気は、開放されているフット吹出口１５から吹出される。そのとき第１連通路９０の第１エアミックスドア２２を閉塞してあるので、内気と外気が混合されずにそれぞれ吹出される。

第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅによれば、送風装置制御部３５によって第１送風装置３０及び第２送風装置３２の風量をそれぞれ個別制御することで、フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される空調空気の配風比を制御することができる。フット吹出口１５及びデフ吹出口１６から吹き出される空調空気の配風比を制御することで、空調制御の自由度を向上させることができる。

また、第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅによれば、低外気温時で２層流モードで運転する場合、既に加熱されている内気が冷却用熱交換器４０を通過しないので、内気循環で暖房にかかる負荷を低減させることが可能となる。

また、第５の実施の形態に係る車両用空調装置１ｅによれば、内気循環で暖房にかかる負荷を低減させることが可能であるので、低温で低湿度の外気を第１外気取り入れ口１１から少量導入しても暖房効果に与える影響が少なく、低湿度の外気を導入することで窓曇りを防止することができる。導入する少量の外気によって、冷却用熱交換器４０が凍結することがないので凍結防止を図る必要がなく、除湿性能を確保することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。

例えば、第１〜第５の実施の形態における車両用空調装置１ａ〜１ｅでの空調モードは６モードで示したが、６モード以上であっても構わない。実施の形態では、２層流モードで運転するデフフットモードを２種類で示したが、フット吹出口１５から７０％、デフ吹出口１６から３０％の配風比の空調空気が吹き出されるモードを加えることもできる。また、２層流モードで運転するデフフットモードを変動制にして、フット吹出口１５から６０〜８５％、デフ吹出口１６から１５〜４０％の配風比の空調空気が吹き出されるモードのようにすることもできる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

１ａ〜１ｅ…車両用空調装置
１０…第１内気取り入れ口
１１…第１外気取り入れ口
１２…第２外気取り入れ口
１５…フット吹出口
１６…デフ吹出口
１７…ベント吹出口
１８…第２内気取り入れ口
２０…内外気切替装置
２１…第２外気取り入れ選択装置
２２…第１エアミックスドア
２３…第２エアミックスドア
２４…第３エアミックスドア
２６…第２内気取り入れ選択装置
２７…第４エアミックスドア
２８…第５エアミックスドア
３０…第１送風装置
３１…ブロワモータ
３２…第２送風装置
３３，４１…フィルタ
３５…送風装置制御部
４０…冷却用熱交換器
５０…加熱用熱交換器
５０ａ…第１加熱用熱交換器
５０ｂ…第２加熱用熱交換器
６０ａ，６０ｂ…第１送風路
６１ａ，６１ｂ…第２送風路
７０…ダクト
８０…フット吹出ドア
８１…デフ吹出ドア
８２…ベント吹出ドア
９０…第１連通路
９１…第２連通路

Claims

車室内の内気をフット吹出口へと連通する第１送風路と、第１送風路に送風する第１送風装置と、第１送風装置の送風を過熱する第１加熱用熱交換器と、
車室内の外気をデフ吹出口へと連通する第２送風路と、第２送風路に送風する第２送風装置と、第２送風装置の送風を過熱する第２加熱用熱交換器と、
前記第１送風装置及び前記第２送風装置のそれぞれの風量を制御して、前記フット吹出口及び前記デフ吹出口から吹き出される送風の配風比を制御する送風装置制御部
とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
前記第１加熱用熱交換器及び前記第２加熱用熱交換器は、一体となっている加熱用熱交換器であり、前記第１送風路と前記第２送風路とが隣接した箇所で、前記加熱用熱交換器が前記第１送風路と前記第２送風路とに渡って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記加熱用熱交換器の上流位置に設けられ、前記加熱用熱交換器において前記第１送風路から導入される送風面積と前記第２送風路から導入される送風面積とを制御する第４エアミックスドアと、
前記加熱用熱交換器の下流位置に設けられ、前記加熱用熱交換器において前記第１送風路から導入される送風面積と前記第２送風路から導入される送風面積とを制御する第５エアミックスドア
とを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
前記第１送風路と前記第２送風路のいずれかに車室内の内気を導入する第１内気取り入れ口及び車室外の外気を導入する第１外気取り入れ口を併設し、前記第１内気取り入れ口から導入される内気と前記第１外気取り入れ口から導入される外気との比率を選択的に切替可能な内外気切替装置と、
前記内外気切替装置が設けられた前記第１送風路と前記第２送風路のいずれかに配置され、前記第１加熱用熱交換器及び前記第２加熱用熱交換器の少なくともいずれかの上流位置で送風を冷却する冷却用熱交換器と、
前記第１加熱用熱交換器及び前記第２加熱用熱交換器の下流位置で前記第１送風路と前記第２送風路とを連通する第１連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第１送風路と前記第２送風路との連通を制御する第１エアミックスドア
とを更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
前記第１加熱用熱交換器及び前記第２加熱用熱交換器の上流位置で前記第１送風路と前記第２送風路とを連通する第２連通路と、
前記第２連通路に設けられ、前記第１送風路と前記第２送風路との連通、又は、前記第２送風路の閉塞を制御する第２エアミックスドア
とを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
前記第２エアミックスドアは、前記第１加熱用熱交換器及び前記第２加熱用熱交換器の上流位置で、前記第１送風路及び前記第２送風路を閉塞することが可能であることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。